Автореферат и диссертация по медицине (14.01.03) на тему:Клинические,анатомические, бактериологические и генетические особенности хронического бактериального и полипозного этмоидита
Автореферат диссертации по медицине на тему Клинические,анатомические, бактериологические и генетические особенности хронического бактериального и полипозного этмоидита
На правах рукописи
¿г/И-
Воробьева Анастасия Алексеевна
КЛИНИЧЕСКИЕ, АНАТОМИЧЕСКИЕ, БАКТЕРИОЛОГИЧЕСКИЕ И ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ХРОНИЧЕСКОГО БАКТЕРИАЛЬНОГО И ПОЛИПОЗНОГО ЭТМОИДИТА
14.01.03 - болезни уха, горла и носа
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук
1 О ИЮЛ 2014
Москва — 2014 005550348
005550348
Работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Курский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Научные руководители:
кандидат медицинских наук, доцент Мезенцева Оксана Юрьевна доктор медицинских наук, профессор Иванов Владимир Петрович
Официальные оппоненты:
Вишняков Виктор Владимирович доктор медицинских наук, профессор кафедры ЛОР - болезней ГБОУ ВПО «Московский государственный медико-стоматологический университет»
Министерства здравоохранения Российской Федерации.
Магомедов Магомед Маллаевич доктор медицинских наук, профессор кафедры ЛОР - болезней лечебного факультета ГБОУ ВПО Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова Министерства здравоохранения Российской Федерации.
Ведущая организация ГБОУ ДПО «Российская медицинская академия последипломного образования» Минздрава России.
Защита состоится « ^ » -М* 2014г. в /^-¿^часов на
заседании диссертационного совета Д. 208.040.14 при ГБОУ ВПО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Министерства здравоохранения Российской Федерации по адресу: 119991, г. Москва, ул. Погодинская, д. 1, стр. 1.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГЦНМБ ГБОУ ВПО Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова Минздрава России по адресу: 117998, г. Москва, Нахимовский проспект, д.49 и на сайте www.mma.ru.
Автореферат разослан « 30 » 2014г.
Ученый секретарь диссертационного совета
Басин Евгений Михайлович
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. В общей структуре заболеваемости ЛОР -органов поражения носа и околоносовых пазух прочно заняли первое место как по анализу обращаемости в поликлинику, так и в группе больных, проходящих лечение в стационарных условиях, причем на долю риносинуситов приходится 44 - 46% всех пациентов с ЛОР - патологией (М.С. Плужников, Г.В. Лавренова, 1990; A.B. Староха, 1998; К.Г. Апостолиди, 1998; Г.З. Пискунов, С.З. Пискунов, 2006; М.С. Плужников, 2005; B.C. Козлов, 1985; A.C. Лопатин, 1993).
По своему анатомическому строению полость носа является наиболее сложно устроенным органом человеческого организма. В исследовании, проведенном B.C. Пискуновым (2002) было установлено, что отдельные эндоназальные анатомические структуры или их комплексы в эмбриональном или постнатальном периодах развиваются аномально, в результате на каком-то этапе жизни сформировавшаяся аномалия может привести к функциональным нарушениям, способствующим развитию патологического процесса в слизистой оболочке носа и околоносовых пазух. Однако, до сегодняшнего дня в литературе недостаточно освещены особенности этмоидита в зависимости от анатомического строения решетчатой кости. Функциональное и клиническое значение эндоназальных структур, являющихся элементами решетчатой кости, так же требует дополнительного изучения.
С развитием молекулярно-генетических технологий открылись широкие возможности для формализации генетической компоненты подверженности заболеваний. Однако, несмотря на достигнутые успехи мирового научного сообщества в области изучения генома человека и в разработке высокоразрешающих методов анализа ДНК, по-прежнему известно относительно небольшое число генов, которые в совокупности только частично объясняют некоторые звенья в патогенезе хронического риносинусита.
На современном этапе в медицинской микробиологии происходит переосмысление процессов, происходящих при хронических воспалительных заболеваниях. Исследования механизмов развития инфекционного процесса, включая образование персистирующих форм микроорганизмов, не могут не учитывать наличия особого биологического явления - формирования
бактериальных биопленок. В немногочисленных исследованиях, направленных Fia изучение активности антимикробных пептидов по отношению к биопленкам, было продемонстрировано, что микробные клетки, входящие в структуру биопленки, менее восприимчивы к определенным пептидам антибактериальных препаратов, чем планктонные клетки, например к лактоферрину. Совсем немного известно о роли, которую он играет в развитии хронического риносинусита.
Изучение этих вопросов крайне важно для оториноларингологов. Лечащий врач, основываясь на знании этих особенностей, должен найти индивидуальный подход в каждом конкретном случае, выбрать наиболее подходящую тактику лечения, исходя из основных патогенетических звеньев развития этмоидита.
Степень проработанности темы. Анализ специальной литературы и диссертационных исследований обусловил обращение к разнообразным научным источникам на стыке различных дисциплин: ринология, рентгенология, микробиология, аллергология, генетика, цитология.
Особенности топографической анатомии решетчатого лабиринта наиболее освещены в трудах, как отечественных - Н.И. Пирогов, В.Т. Жолобов, Н.С. Скрипников, B.C. Сперанский, A.C. Киселев, В.Р. Гофман, Т.А. Лушникова, Пискунов И.С., так и зарубежных ученых - D.W. Kennedy, S.J. Zinreich, M. Tos, С. Mogensen. Огромный вклад в изучение морфологии клеток решетчатого лабиринта внесли М.В. Милославский, Г.К. Бокштейн, Т.В. Золотарев, Г.Н. Топоров, Р.Д. Синельников, Б.В. Шеврыгин, W. Messerklinger. H. Stammberger, Е. Zuckerkand, J.M. Bernstein.
При рассмотрении причин развития этмоидита с точки зрения бактериологических факторов - формирования и развития биопленок, следует выделить труды таких исследователей, как Antoni van Leeuwenhoek, J.W. Costerton, K.D. Xu, J. Cryer, T.S. Walker, P.K. Singh, C.B. Whitchurch, P. Stoodly, K.J. Tack, L.D. Sabath, H.H. Ramadam. Спектр рассмотренных ими вопросов касался роли биопленок в организме в целом и при патологических процессах, в том числе на слизистой полости носа. В процессе формирования хронического воспалительного процесса на слизистой оболочке носа и околоносовых пазух
нельзя не учитывать генетических факторов, повлекших за собой развитие хронического риносинусита. Изучению данного вопроса посвящены работы A.B. Полоникова, М. Rugina, W.A. Greisner, A. Drake-Lee, A. Delagranda, К. Takeuchi, A.A. Fryer, С. Oretti, F.D. Gilliland, С. Ozean, L. Tamer. Эти исследования являются лишь первым этапом в изучении наследственной природы хронического синусита, они выявляют лишь некоторые закономерности в его развитии.
Актуальность и недостаточная разработанность проблемы обусловили выбор темы диссертационного исследования: «Клинические, анатомические, бактериологические и генетические особенности хронического бактериального и полипозного этмоидита».
Изложенные выше предпосылки определили цель и задачи нашего исследования.
Цель исследования. Изучить влияние анатомических, бактериологических и генетических факторов на развитие и клинические особенности течения хронического бактериального и полипозного этмоидита.
Для реализации этой цели были поставлены следующие задачи исследования:
1. Изучить методом компьютерной томографии особенности анатомического строения решетчатой кости у больных этмоидитом.
2. Установить частоту поражения различных групп клеток при изолированном этмоидите и при его сочетании с поражением других пазух.
3. Оценить протективную функцию лактоферрина при хроническом бактериальном этмоидите.
4. Провести анализ ассоциаций аллелей и генотипов полиморфных вариантов генов факторов внешней среды и факторов роста: I462V гена CYP1A1, I105V гена GSTP1, +/del гена GSTT1, +/del гена GSTM1, +61G/A гена EGF, -509С/Т гена TGF1B с предрасположенностью к развитию полипозного этмоидита.
5. Изучить проявления полового диморфизма в ассоциациях полиморфизма генов факторов внешней среды и факторов роста у пациентов с полипозным этмоидитом.
6. Исследовать взаимодействия между различными классами исследуемых генов и дать оценку их комплексного влияния на риск возникновения полипозного этмоидита.
Научная новизна исследования. Впервые определены особенности анатомического строения решетчатой кости у больных этмоидитом. Установлены взаимосвязи анатомического строения клеток решетчатой кости с объемом воспалительного процесса, его локализацией, степенью выраженности. Впервые определена частота поражения различных групп клеток при изолированном этмоидите и при сочетании его с поражением других пазух. Впервые изучена роль лактоферрина в развитии бактериального воспалительного процесса околоносовых пазух. Впервые в рамках одного исследования проведен комплексный молекулярно-генетический анализ полиморфизмов генов, вовлеченных в патогенез хронического полипозного риносинусита и установлены новые генетические маркеры предрасположенности к данному виду патологии. Впервые изучены особенности взаимодействия кандидатных генов при хроническом полипозном риносинусите, выявлены особенности полового диморфизма в проявлении ассоциаций генов.
Практическая значимость. Полученные в ходе проведенного исследования данные могут быть использованы в практике врача-оториноларинголога для определения стратегии диагностики и выбора тактики ведения больных с рассматриваемой патологией. Результаты научной работы могут быть внедрены в практическое здравоохранение в плане определения фактора местного иммунитета - лактоферрина, как протективного фактора и маркера в формировании биопленок при хроническом бактериальном риносинусите. В группах риска по хроническому полипозному риносинуситу будет возможным проведение молекулярно-генетических исследований на предмет выявления полиморфных вариантов генов и использование их в вероятной оценке риска развития эндоназальной патологии. Установленные нами гены могут быть включены в панель молекулярно-генетических диагностических маркеров для прогнозирования риска развития полипозного этмоидита. Результаты исследования могут быть использованы в практической работе врача-оториноларинголога, включены в лекционный материал в вузах
медицинского профиля и на курсах повышения квалификации медицинских работников.
Личный вклад аспиранта. Аспирант лично проводила анализ всех компьютерных томограмм, включенных в исследование. Участвовала в комплексном обследовании всех пациентов. Осуществляла анализ, статистическую обработку и обобщение всех результатов, полученных в ходе исследования.
Внедрение результатов работы в практику. Определение уровня лактоферрина слизистой оболочки полости носа при хронических бактериальных этмоидитах и методика молекулярно-генетического исследования у больных с полипозным этмоидитом внедрены в работу клиник: отделение медико-генетического консультирования БМУ «Курская областная клиническая больница», ЛОР-отделение МБУЗ «Городская больница №2» г. Старый Оскол, ЛОР-отделение МБУЗ «Старооскольская центральная районная больница».
Апробация работы. Основные положения работы доложены и обсуждены на пленарных заседаниях Курского областного научного общества оториноларингологов 24.10.2011, 26.11.2012, 26.02.2013; 77 Всероссийской научной конференции студентов и молодых ученых с международным участием «Молодежная наука и современность» г. Курск 18.04.2012; Межрегиональной научно-практической конференции «Воспалительные заболевания ЛОР-органов: реальность и перспективы» г. Курск 31.03.2012.; на ежегодной традиционной конференции Украинского научного общества оториноларингологов г. Севастополь 19.05.2013; на ежегодном обществе оториноларингологов г. Тамбов 21.06.2013. Апробация на межкафедральном заседании кафедры оториноларингологии и кафедры биологии, медицинской генетики и экологии ГБОУ ВПО КГМУ Минздрава России 30.04.2013.
Публикации результатов исследования. По материалам диссертации опубликовано в печати 14 работ. Из них в журналах, рекомендуемых ВАК - 4.
Основные положения, выносимые на защиту:
1) От характера распространения воспалительного процесса в пределах решетчатой кости зависит обширность поражения других
околоносовых пазух. Характер поражения клеток решетчатой кости напрямую зависит от формы строения решетчатого лабиринта.
2) Протективным фактором в формировании биопленки при ХБРС является лактоферрин, содержащийся на слизистой оболочке носовой полости.
3) Делеционный генотип del/del гена GSTT1 и вариантный аллель 105 Val гена GSTP1 - факторы генетической предрасположенности к полипозному этмоидиту. Повышенный риск развития полипозного этмоидита у мужчин ассоциирован с генотипом del/del гена GSTT1.
4) Установленные комбинации генотипов определяют повышенный риск возникновения изучаемых заболеваний. Установленные межгенные различия обусловлены накоплением среди больных главным образом вариантных полиморфных аллелей генов глутатион-Б-трансфераз.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 155 листах машинописного текста, содержит 18 рисунков, 21 таблицу, 3 диаграммы. Состоит из введения, обзора литературы, одной главы собственных исследований, обсуждения результатов, выводов, практических рекомендаций, списка литературы, включающего 49 отечественных и 230 иностранных наименований работ, а так же приложения.
Соответствие диссертации паспорту научной специальности. Область диссертационного исследования соответствует научной специальности 14.01.03 - болезни уха, горла и носа: п. 1. «Исследования по изучению этиологии, патогенеза и распространения ЛОР-заболеваний» и п. 2. «Разработка и усовершенствование методов диагностики и профилактики ЛОР-заболеваний» Паспорта научных специальностей ВАК (медицинские науки).
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Материалы и методы исследования. Из архива БМУ «Курская областная клиническая больница» за период 2008-2010 гг. были отобраны компьютерные томограммы головного мозга и околоносовых пазух 869 больных, прошедших исследование в отделении компьютерной томографии с воспалительными поражениями околоносовых пазух. Из общего числа случаев были отобраны больные с различными формами этмоидита в сочетании с
заболеваниями других околоносовых пазух. Серия томограмм каждого больного была проанализирована относительно типа строения решетчатого лабиринта, особенностей строения других околоносовых пазух, локализации воспалительного процесса, его распространенности и вовлеченности других околоносовых пазух.
С 2010 по 2012 годы нами было проведено обследование 50 больных (1 группа) с хроническим бактериальным синуситом и 100 (2 группа) больных хроническим полипозным риносинуситом. Контрольная (3 группа) составила-100 пациентов. В нее вошли здоровые лица, не страдающие заболеваниями ЛОР-органов, без отягощенного аллергологического анамнеза и заболеваний дыхательной системы, не имеющие простудных заболеваний в течение 6 месяцев, перегородка носа которых не имела выраженных аномалий, с субъективным ощущением свободного носового дыхания, и отсутствием родства между индивидами. Формирование экспериментальных групп осуществлялось сплошным методом.
Сбор информации в группах проводился по оригинальной тематической анкете, разработанной нами. Анкета включала в себя данные о социально-биологическом статусе больного, анамнез жизни и заболевания, генетический анамнез, жалобы при поступлении, результаты клинических и лабораторных исследований, полный клинический диагноз, особенности течения заболевания. Всего в анкете учитывалось 67 показателей.
Первичная постановка диагноза проводилась на основе общеклинического обследования. Диагноз синусита устанавливался на основании жалоб больных на головные боли, гнойные выделения из полости носа, данных рентгенографии околоносовых пазух в носо-подбородочной и боковой проекциях и компьютерной томографии околоносовых пазух. Гнойное воспаление подтверждалось выполнением пункции пораженных верхнечелюстных и лобных пазух, которые проводились в первый день поступления в стационар. Вовлеченность клеток решетчатого лабиринта в воспалительный процесс подтверждалось по данным компьютерной томографии околоносовых пазух.
В целях подтверждения полипозного процесса и комплексного исследования состояния эндоназальных структур, всем пациентам выполнялся эндоскопический осмотр полости носа с помощью ригидного эндоскопа 0°, 30°, 70° фирмы STORZ и ELEPS.
Содержимое околоносовых пазух пациентов в группах 1 и 3, полученное при пункции, а так же мазок со слизистой среднего носового хода одноименной стороны направлялись в бактериологическую лабораторию для идентификации возбудителя. Обследуемым из этих групп производился анализ мазков со слизистой оболочки среднего носового хода на выявление бактериальных пленок с использованием метода люминесцентной микроскопии и осмотром под 1000-кратным увеличением при помощи цифровой камеры «Electronic eye piece DMC130 scope», адаптированной к люминесцентному микроскопу. Результатом являлись панорамные компьютерные изображения размером 35x25 см. Содержание лактоферрина в секрете слизистой оболочки среднего носового хода, оценивалось методом ИФА.
Всем группам больных и добровольцам контрольной группы были взяты мазки со слизистой оболочки среднего отдела нижней носовой раковины с последующим выполнением цитологического исследования мазков после окраски материала гематоксилином-эозином. Исследование выполнялось на световом микроскопе «Микмед 2 вариант 2». Морфологический и полуклинический анализ клеточного состава секрета слизистой полости носа осуществлялся в 10 полях зрения при увеличении хЮОО (количество клеток оценивалось по пяти бальной системе (от 0 до +4) (Gelardi М., 2007). Затем был произведен забор венозной крови из кубитальной вены с помощью системы VACUTEST и направлен в иммунологическую лабораторию для определения уровня IgE методом ИФА. Клинико-лабораторные исследования проводились на базе БМУ «Курской областной клинической больницы».
Для проведения молекулярно-генетических исследований у обследуемых 2 и 3 групп (п=200) проводился забор венозной крови из кубитальной вены. Выделение геномной ДНК осуществлялось из замороженной крови стандартным двухэтапным методом фенольно-хлороформной экстракции (Маниатис Т. и др., 1984). В этих группах проведено генотипирование 16
полиморфизмов 6 генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков, а так же факторов роста. Анализ полиморфных локусов CYP1A1 (1462V), GSTP1 (I105V), TGF1B (-509С/Т), EGF (+61G/A) проводили методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) синтеза ДНК. Полиморфизмы генов GSTM1 (del/+), GSTT1 (del/+) изучали методом мультиплексной ПЦР с использованием опубликованной структуры праймеров и соответствующих ферментов рестрикции ООО "Сибэнзим". Для сравнения частот аллелей и генотипов между различными группами использовали критерий (Реброва, О.Ю., 2006). Об ассоциации аллелей или генотипов с предрасположенностью к заболеваниям судилн по величине отношения шансов (OR) (Реброва, О.Ю., 2006). Границы 95%-го доверительного интервала (Cl) для OR вычисляли методом В. Woolf (Реброва, О.Ю., 2006). Статистическая обработка данных проводилась на персональном компьютере с использованием программных пакетов Statistica 5.0 ("StatSoft") и MS Excel 2002.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 1. Анализ компьютерных томограмм больных этмоидитом. Нами были проанализированы компьютерные томограммы головного мозга и околоносовых пазух 869 пациентов, которым компьютерная томография выполнялась по поводу патологии околоносовых пазух 504 случая (58%), а так же по поводу патологии головного мозга 365 случаев (42%), но в ходе этого исследования была так же выявлена патология околоносовых пазух. Из 869 больных с диагнозом синусит у 559 (64,3%) были поражены клетки решетчатого лабиринта. Изолированный этмоидит наблюдался у 142 (16,4%) больных от общего числа больных синуситом, тогда как сочетанное поражение клеток решетчатого лабиринта с поражением других околоносовых пазух составило 417 (47,9%>). Синуситы без вовлечения решетчатого лабиринта составили 310 (35,7%). Обращает на себя внимание, что наиболее часто вовлекаемой в воспалительный процесс пазухой при этмоидите является верхнечелюстная: 215 при двухстороннем и 85 при одностороннем этмоидите (таблица 1 ).
Таблица 1.
Частота встречаемости синусита с поражением клеток решетчатого
лабиринта.
Синусит с поражением клеток решетчатой кости
Изолированный этмоидит Односторонний этмоидит в сочетании с поражением пазух: Двухсторонний этмоидит в сочетании с поражением пазух:
Односторонний Двухсторонний Одноименной стороны Противоположной стороны
верхнечелюстная 51 верхнечелюстная 34 верхнечелюстная 215
51 91 лобная 30 лобная 22 лобная 146
клиновидная 25 клиновидная 12 клиновидная 165
В таблице 1 представлены сводные данные анализа КТ обследуемых больных, при этом за единицу принято не количественное содержание пациентов в группах, а количество случаев поражения каждой околоносовой пазухи в отдельности.
При возникновении двухстороннего воспалительного процесса в клетках решетчатого лабиринта наиболее часто встречается двухсторонний процесс в верхнечелюстной (215) и клиновидной пазухе (165). Эта закономерность прослеживается как при развитии гаймороэтмоидита и этмоидосфеноидита, так и при возникновении гаймороэтмоидосфеноидита. При одностороннем поражении пазух решетчатой кости другие околоносовые пазухи вовлекаются в патологический процесс реже, при этом процесс имеет односторонний характер. В ходе анализа частоты встречаемости синусита без вовлечения решетчатого лабиринта было выявлено преобладание воспалительного процесса в гайморовой пазухе 110 (12,65%) при одностороннем и 56 (6,4%) при двухстороннем процессе (таблица 2).
Следует отметить, что без вовлечения в патологический процесс клеток решетчатого лабиринта, воспалительный процесс имеет односторонний характер. При этом по частоте распространенности гайморит и сфеноидит занимают первое и второе место, соответственно. Поэтому для выяснения причин возникновения синусита необходимо не только выполнение КТ околоносовых пазух, но и эндоскопический осмотр полости носа.
Таблица 2.
Частота встречаемости синусита без вовлечения клеток решетчатого лабиринта.
Синусит без поражения клеток решетчатой кости
Одиосто ронний Двухсторонний Гайморит в сочетании с поражением пазух:
гайморит 89 (10,24%) гайморит 43 (4,95%) Одноименной стороны Противоположной стороны
гайморо-фронтит 7 (0,81%) гайморо-фронтит 5 (0,58%) лобная 2 (0,23%) лобная -
гайморо-сфеноидмт 12 (1,4%) гайморо-сфеноидит 6 (0,69%) клиновидная 9 (1,03%) клиновидная 2 (0,23%)
гаиморо-фронто-сфеноидит 2 (0,23%) гайморо-фронто-сфеноидит 2 (0,23%) - -
сфеноидит 77 (8,86%) сфеноидит 23 (2,65%) -
фронтит 23 (2,65%) фронтит 6 (0,69%) -
сфеноидо-фронтит 2 (0,23%) сфеноидо-фронтит - -
При анализе характера поражения клеток решетчатого лабиринта были получены следующие данные - таблица 3.
Таблица 3.
Основные формы поражения клеток решетчатого лабиринта
Форма этмоидита Частота встречаемости в исследуемой группе
передний 267 (47,8%)
задний 38 (6,8%)
тотальный 39 (7%)
«мозаичный» 190(33,9%)
изолированное воспаление клетки решетчатого лабиринта 25 (4,5%)
Всего 559(100%)
В нашем исследовании при переднем этмоидите наиболее часто встречающейся (115 или 43%) была прямоугольная форма кости, второй по частоте (77 или 28,8%) - симметричная форма с наружными стенками, выгнутыми в полость орбит.
При заднем этмоидите наиболее часто встречающейся (20 или 52,6%) -форма прямоугольника. Симметричная форма с наружными стенками, выгнутыми в полость орбит и симметричная форма с вогнутыми бумажными пластинками наблюдались одинаково часто (9 или 23,7%). При «мозаичной» форме этмоидита самой часто встречающейся (70 или 36,9%) была симметричная форма с наружными стенками, выгнутыми в полость орбит. При
13
изолированном этмоидите все формы строения встречались одинаково часто (25 или 20%). В ходе исследования было обнаружено, что при тотальном поражении клеток решетчатого лабиринта почти одинаково часто встречаются прямоугольная форма (14 или 36%) и симметричная форма с наружными стенками, выгнутыми в полость орбит (16 или 41%).
При анализе структуры решетчатого лабиринта при этмоидите различной локализации были получены следующие результаты: при переднем и заднем этмоидите в структуре решетчатой кости преобладают перегородки первого порядка, образуя тем самым клетки более крупного размера и правильной формы - 77,5% и 76,5% соответственно. При «мозаичной» форме этмоидита процесс чаще локализуется в мелких клетках, а в строении решетчатого лабиринта преобладают перегородки 2 и 3 порядка, образуя клетки неправильной формы 77,8%. Мы предполагаем, что возможно из-за такой характерной формы ячеек (мелкие, неправильной формы) и процесс формирования воспалительного процесса - «мозаичный». Т.е. от особенностей строения клеток решетчатого лабиринта может напрямую зависеть характер и степень распространения воспалительного процесса. Таким образом, этмоидит -наиболее распространенная форма синусита, вовлекающая в воспалительный процесс остальные околоносовые пазухи. Вероятность развития этмоидита зависит от анатомического строения решетчатого лабиринта.
2. Роль лактоферрина в патогенезе хронического бактериального этмоидита. Нами было обследовано 50 больных хроническим бактериальным риносинуситом (таблица 4), а так же 100 человек контрольной группы.
Таблица 4.
Распределение форм хронического бактериального риносинусита в
исследуемой группе
Форма риносинусита Количество пациентов
гаймороэтмоидит 21 (42%)
гайморофронтоэтмошшт 12 (24%)
гайморофронтосфеноэтмоидит 10(20%)
фронтоэтмоидит 7 (14%)
ВСЕГО 50(100%)
При бактериологическом исследовании отделяемого из околоносовых пазух были получены следующие данные: Staphylococcus epidermitis - у 22
больных (44%) и Klebsiella pneumonie - у 10 больных (20%). Наиболее редко встречающимися возбудителями были: гемолитические варианты Staphylococcus haemolyticus - 4 случая (8%), Citrobacter sp. - 4 случая (8%), Streptococcus equii -3 случая (6%), Enterobacter aerogenes - 3 случая (6%) и Staphylococcus saprophyticus - 4 случая (8%).
При бактериологическом исследовании мазков со слизистой среднего носового хода были получены следующие данные: Streptococcus pneumonie - у 7 больных (14%), Staphylococcus aureus - у 11 больных (22%), Staphylococcus epidermitis - у 9 больных (18%), Klebsiella pneumonie - у 5 больных (10%), Staphylococcus haemolyticus - у 10 больных (20%), Haemophilus influenzae - у 4 больных (8%), Staphylococcus haemolyticus + Klebsiella pneumonie - у 2 больных (4%), Staphylococcus haemolyticus + Enterococcus faecalis- у 1 больного (2%), Klebsiella oxytoca - у 1 больного (2%).
Исследование видового состава микрофлоры слизистой оболочки полости носа, показало совпадение спектра возбудителей у 8 больных с хроническим бактериальным риносинуситом.
Исследование нативных мазков со слизистой оболочки среднего носового хода больных с бактериальным риносинуситом с помощью люминесцентной микроскопии выявило две группы пациентов: "биопленко-позитивные" (56%) и "биопленко-негативные"(44%). В контрольной группе в нативных мазках биопленки обнаружены не были.
По разделам анкеты-опросника выраженных отличий между группами выявлено не было, но у всех "биопленко-позитивных" больных (100%) отмечалось значительно большее количество гнойного отделяемого в промывных водах при лечебно-диагностической пункции околоносовых пазух. При исследовании отделяемого со слизистой оболочки среднего носового хода больных бактериальным риносинуситом с помощью люминисцентной микроскопии в «биопленко-позитивных» мазках, отмечалось наличие микроорганизмов, погруженных в образуемую ими полимерную матрицу, и окруженных оболочкой биопленки. В «биопленко-негативных» мазках, отмечалось наличие отдельных микроорганизмов во всех полях зрения.
Мы исследовали уровень лактоферрина в секрете со слизистой оболочки среднего носового хода (мг/мл) в группах «биопленко-позитивных» и «биопленко-негативных» пациентов (таблица 5).
Таблица 5.
Уровень лактоферрина в секрете со слизистой оболочки среднего носового
хода больных хроническим бактериальным риносинуситом.
Уровень лактоферрина в секрете из полости носа (мг/мл)
Контрольная группа (п=100) Группа синуситов («биопленко-позитивные») (п=28) Группа синуситов («биопленко-негативпые») (п=22)
0,55 ± 0,005 (р<0,05) 0,0033 ± 0,0008 (р<0,05) 0,0068 ± 0,00075 (р<0,05)
Таким образом, у пациентов с хроническим бактериальным риносинуситом уровень секреторного лактоферрина в 126 раз ниже, чем в контрольной группе. В «биопленко-позитивной» группе уровень секреторного лактофферина в два раза ниже, чем в «биопленко-негативной» группе. Таким образом, уровень лактоферрина может являться показателем вовлеченности в воспалительный процесс биопленок.
3. Цитологические особенности слизистой оболочки полости носа у больных хроническим риносинуситом. В нашей работе цитологическое исследование выполнялось во всех исследуемых группах. В группу больных с хроническим полипозным риносинуситом входили пациенты с отягощенным аллергологическим анамнезом (ОАА): случаи аллергических заболеваний в семье; аллергические реакции на пищевые продукты, пыль, лекарственные препараты, алкоголь; наличие бронхиальной астмы; аллергического ринита или атопического дерматита. В нашей работе при исследовании крови на наличие ^Е было выявлено повышение его концентрации у 49 больных с хроническим полипозным риносинуситом без ОАА (62,8%) и у 51 больного с хроническим полипозным риносинуситом с ОАА (100%). В группе больных с хроническим бактериальным риносинуситом и контрольной группе уровень ^Е находился в пределах физиологической нормы.
При проведении цитологического исследования секрета слизистой оболочки полости носа были получены следующие данные. Хронический полипозный риносинусит без ОАА: нейтрофилы (+4), разрушенные лейкоциты, поля скопления, среди них эозинофилы(+1,+2). Хронический полипозный 16
риносинусит с ОАА: превалирование эозинофилов (+3, +4), нейтрофилы (0, +1), грнбы, кокковые бактерии, бациллярная флора, простейшие микроорганизмы. Хронический бактериальный риносинусит: преобладали нейтрофилы (+2, +4), а так же бактерии (+1, +4), расположенные вне - и внутриклеточно. Контрольная группа: лимфоциты (+4), эритроциты, нейтрофилы (0,+1).
В ходе проведенного нами цитологического исследования в секрете слизистой оболочки полости носа больных всех клинических групп были обнаружены сегментоядерные нейтрофилы. В наибольшей концентрации они определялись у больных с хроническим бактериальным синуситом в стадии обострения - (+4). Это свидетельствует о наличии воспалительного процесса, выраженность которого зависит от функциональной активности этих клеток и степени защитных свойств слизистой оболочки. Среди всех исследуемых групп цитограммы больных с хроническим полипозным синуситом с ОАА отличались высоким содержанием эозинофилов (+3,+4). Цитологическая картина, наблюдаемая в слизистой оболочке у больных с хроническим полипозным синуситом без ОАА, включала небольшое количество эозинофильных гранулоцитов (+1,+2).
Таким образом, сходство цитологического состава секрета слизистой оболочки полости носа у больных с хроническим полипозным синуситом с ОАА и хроническим полипозным синуситом без ОАА отражает однонаправленность патологического процесса в полости носа при этих патологических состояниях и степень выраженности аллергизации. Повышенный уровень ^Е в сыворотке крови наблюдался у больных с хроническим полипозным синуситом как без ОАА, так и в группе с ОАА, но в разных процентных соотношениях. Наличие повышенного уровня ^Е, возможно, связано с развитием сенсибилизации организма и присутствии аллергического компонента в патогенезе заболевания. Таким образом, сочетание эозинофилии с повышенным содержанием ^Е в сыворотке крови может являться доказательством запуска аллергической реакции при хроническом полипозном риносинусите без ОАА, а в группе больных с хроническим полипозным риносинуситом с ОАА подтвердить аллергическую теорию развития данной патологии.
4. Молекулярно-генетическое исследование ассоциаций генов внешней среды и генов факторов роста с предрасположенностью к полипозному этмоидиту. Для проведения генетико-эпидемиологического исследования вовлеченности исследуемых генов в формирование предрасположенности к полипозному этмоидиту нами были сформированы гомогенные по этническому составу популяционные выборки неродственных индивидов. Распределение частот генотипов соответствовало популяционному РХВ для всех рассматриваемых ДНК - маркеров (р > 0,05). В таблице 6 представлены результаты сравнительного анализа частот аллелей изучаемых полиморфных генов. Сравнительный анализ частот аллелей выявил между группами больных полипозным этмоидитом и здоровых, статистически значимую ассоциацию вариантного аллеля 105Val гена GSTP1 с повышенным риском развития полипозного этмоидита (OR=0,65 95%С1 0,42-1,00, р=0,05).
Таблица 6.
Сравнительный анализ частот аллелей ДНК-маркеров между группами
больных полипозным этмоидитом и здоровых индивидов.
Ген Полиморфизм и его локализация в гене Аллели* Частоты аллелей Критерий различий, х2(р)
Больные (п=100) Контрольная группа (п=100)
1 2 3 4 5 6
GSTP1 I105V (5 экзон) i 0,660 0,750 3,89 (0,05)
V 0,340 0,250
CYP1A1 Y462V (7 экзон) Y 0,930 0,925 р>0,05
V 0,070 0,075
EGF +61G/A G 0,520 0,495 р>0,05
А 0,480 0,505
TGFlp -509С/Т С 0,610 0,665 р>0,05
Т 0,390 0,335
*Вариантные аллели (мутации) представлены в нижних ячейках соответствующих ДНК-маркеров.
В связи с тем, что анализ аллелей исследуемых генов не дает полного представления о характере взаимодействия изучаемых полиморфизмов с предрасположенностью к болезни, нам представляется актуальным оценить влияние генотипов данных генов на риск формирования полипозного этмоидита.
Частоты генотипов изучаемых полиморфизмов генов представлены в таблице 7.
Частота делеционного полиморфизма del/del GSTT1 (OR=l,99 95%CI 1,01-3,93, р=0,0438) была выше в группе больных полипозным этмоидитом. Отсутствие нормального полиморфизма + GSTT1 обусловливало повышенный риск развития полипозного этмоидита (OR=l,99 95%С1 1,01-3,93, р=0,0438).
При мультифакториальных заболеваниях фенотипические эффекты кандидатных генов проявляют половые различия по распространенности в популяции (Брагина, Е.Ю. 2005; Вельтищев, Ю.Е. 1991).
Таблица 7.
Распределение генотипов изучаемых ДНК-маркеров у больных
полипозным этмоидитом и здоровых индивидов.
Ген Полиморфизм и его локализация в гене Генотипы Распределение генотипов, п (%) Критерий различий при dfi* 1,Х2(Р)
Больные (п=100) Контрольная группа (п=100)
п 1 % п 1 %
1 2 3 4 5 6
GSTP1 1105V (5 экзон) 1/1 42 42 54 54 р>0,05
I/V 48 48 42 42 р>0,05
V/V 10 10 4 4 р>0,05
GSTM1 +/0 (6-7 экзоны) +/+ 67 67 59 59 р>0,05
о/о 33 33 41 41
GSTT1 +/0 (4 экзон) +/+ 71 71 83 83 4,07(0,0438)
о/о 29 29 17 17
CYP1A1 Y462V (7 экзон) Y/Y 86 86 85 85 р>0,05
Y/V 14 14 15 15 р>0,05
V/V 0 0,0 0 0,0 р>0,05
EGF +61G/A G/G 23 23 22 22 р>0,05
G/A 58 58 55 55 р>0,05
А/А 19 19 23 23 р>0,05
TGFlß -509С/Т С/С 34 34 44 44 р>0,05
С/Т 54 54 45 45 р>0,05
Т/Т 12 12 И 11 р>0,05
В связи с этим, представляется актуальным провести анализ
полиморфных вариантов изучаемых нами генов с предрасположенностью к исследуемому заболеванию раздельно для мужчин (таблица 8) и женщин.
Статистически достоверных различий в группе женщин получено не было. В связи с чем, является актуальным изучение сочетаний различных генотипов и особенностей взаимодействия исследуемых полиморфных генов между собой.
Наиболее патогенетически важными межгенными взаимодействиями, определяющими предрасположенность к полипозному этмоидиту были следующие комбинации генотипов: GSTP1 105VV х CYP1A1 462II (OR=8,61), TGF1B 509СТ х GSTT1 del (OR=7,58), EGF 61GG x GSTT1 del (OR=2,84), EGF 61GG x CYP1A1 4621V (OR=6,32), GSTT1 del x CYP1A1 462IV (OR=7,45), GSTT1 + x GSTM1 del (OR=2,25). Протективными в отношении риска развития полипозного этмоидита были парные межгенные сочетания генотипов: GSTP1 105II х TGF1B 509СС (OR=0,45), GSTP1 105II х GSTT1 + (OR=0,53), GSTP1 105VV х TGF1B 509СС (C)R=0,00), TGF1B 509СС х CYP1A1 462II (OR=0,53), GSTM1 del x CYP1A1 4621V (OR=0,23).
Таблица 8.
Распределение частот генотипов полиморфных вариантов генов в
группе больных полипозным этмоидитом и здоровых мужчин.
Ген Полиморфизм и его локализация в гене Генотипы Распределение генотипов, п (%) Критерий различий при
Больные (п=58) Контрольная группа (п=60)
п | % п | %
1 2 3 4 5 6
GSTP1 1105V (5 экзон) I/I 25 43,1 31 51,7 р>0,05
I/V 28 48,3 26 43,3 р>0,05
V/V 5 8,6 3 5,0 р>0,05
GSTM1 +/0 (6-7 экзоны) +/+ 41 70,7 38 63,3 р>0,05
о/о 17 29,3 22 36,7
GSTT1 +/0 (4 экзон) +/+ 38 65,5 50 83,3 4,94(0,03)
о/о 20 34,5 10 16,7
CYP1A1 Y462V (7 экзон) Y/Y 47 81,0 51 85,0 р>0,05
Y/V 11 19,0 9 15,0 р>0,05
V/V 0 0,0 0 0,0 р>0,05
EGF +61G/A G/G 12 20,7 15 25,0 р>0,05
G/A 34 58,6 29 48,3 р>0,05
А/А 12 20,7 16 26,7 р>0,05
TGFlß -509С/Т С/С 18 31,0 25 41,7 р>0,05
С/Т 33 56,9 27 45,0 р>0,05
т/т 7 12.1 8 13.3 р>0,05
Таким образом, при исследовании комплексной вовлеченности генов в патогенез хронического полипозного этмоидита выявлено, что рисковой значимостью обладают вариантный аллель 105Val гена GSTP1 и функционально неполноценный полиморфизм del/del GSTT1, а нормальный полиморфизм + GSTT1 является фактором резистентности.
При полипозном этмо идите выявлена значительная эозинофилия слизистой оболочки. Число эозинофилов значительно выше у данной группы больных, чем их содержание в секрете полости носа здорового человека. Содержание оксидантов в высоких концентрациях в полипозной ткани может привести к скоплению значительного количества клеток воспаления. Оксидантный стресс - ключевой механизм воспаления. Регуляция оксидантной системы происходит за счет антиоксидантной системы, функционирование которой определяется генетическими факторами. Семейство генов GST регулирует деятельность антиоксидантной системы, влияет на синтез цитокинов, каскад арахидоновой кислоты, способствует хронизации воспалительного процесса и образованию полипозной ткани.
ВЫВОДЫ
1. При анализе компьтерных томограмм 869 больных бактериальным синуситом, воспалительный процесс наиболее часто выявлялся в клетках решетчатого лабиринта (64,3%): передний этмоидит наблюдается в 47,8% случаев поражения; задний - 6,8%, тотальный - 7%, «мозаичный» - 33,9%, изолированное поражение одной клетки-4,5%.
2. При возникновении двухстороннего этмоидита воспалительный процесс наиболее часто встречается в верхнечелюстной пазухе, затем в порядке уменьшения частоты в клиновидной и лобной пазухах.
3. При наличии прямоугольной формы строения решетчатого лабиринта с крупными клетками и преобладанием перегородок 1 порядка более вероятно развитие переднего или заднего этмоидита, тогда как при преобладании мелких клеток в структуре решетчатой кости с перегородками 2 и 3 порядка наиболее часто возникает «мозаичный» этмоидит.
4. В «биопленко-позитивной» группе пациентов с хроническим бактериальным риносинуситом уровень секреторного лактоферриа в 126 раз ниже, чем в контрольной группе и в 2 раза ниже по отношению к «биопленко-негативной» группе. Это подтверждает участие лактоферрина в патогенезе хронического бактериального риносинусита.
5. Установлена статистически значимая ассоциация генотипов полиморфных вариантов генов факторов внешней среды с риском развития полипозного этмоидита - генотип del/del гена GSTT1 и вариантный аллель 105 Val гена GSTP1.
6. В ассоциациях генотипов факторов внешней среды и факторов роста с изучаемой патологией решетчатой пазухи наблюдался выраженный половой диморфизм: для мужчин повышенный риск развития полипозного этмоидита ассоциировался с генотипом del/del GSTT1.
7. Анализ частот парных взаимодействий генотипов исследуемых генов выявил статистически значимые различия в их распределении между группами больных и здоровых. Установленные межгенные различия были обусловлены накоплением среди больных, главным образом, вариантных генотипов ферментов суперсемейства глутатион-Б-трансфераз.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
1. Необходимо при анализе КТ околоносовых пазух учитывать строение клеток решетчатого лабиринта, определяющих особенности и характер распространения патологического процесса.
2. Рекомендовать определение уровня лактоферрина слизистой оболочки полости носа: низкий уровень лактоферрина свидетельствует о наличии биопленки на слизистой оболочке полости носа.
3. При отсутствии лечебного эффекта от адекватной антибактериальной терапии, объем хирургического вмешательства при ХБРС определяется распространенностью поражения его клеток: тотальная, передняя, задняя этмоидотомия. А так же ограниченная и порциальная этмоидотомия при мозаичной форме этмоидита.
4. Рекомендовать для внедрения в практику медико-генетического консультирования тестирование полиморфизма генов ферментов 2 фазы биотрансформации ксенобиотиков (GSTT1, GSTP1) в качестве превентивной диагностики полипозного этмоидита.
5. Рекомендовать введение в лабораторную диагностику полипозного этмоидита тестирование полиморфизмов исследуемых генов GSTT1, GSTP1 с последующим их использованием в вопросах прогнозирования и разработки индивидуальных лечебных мероприятий для предотвращения дальнейшего развития заболевания.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Иванов В.П., Мезенцева О.Ю., Воробьева A.A. Генетические аспекты этиопатогенеза хронического риносинусита // Российская ринология. - 2012. -№3.-с. 31-35.
2. Пискунов И.С., Мезенцева О.Ю., Воробьева A.A. Клинические особенности течения синусита в зависимости от анатомического строения решетчатой кости и решетчатого лабиринта // Российская ринология. - 2012. -№4. - с. 7 - 11.
3. Мезенцева О.Ю., Воробьева A.A., Иванов В.П., Полоников A.B., Бушуева О.Ю. Исследование ассоциаций полиморфных вариантов генов 2 фазы детоксикации с риском развития полипозного этмоидита // Российская оториноларингология. - 2014. - №2. - с. 49 - 52.
4. Мезенцева О.Ю., Медведева O.A., Воробьева A.A. Роль биопленок в патогенезе хронического бактериального риносинусита // Вестник оториноларингологии. -2014. - №2. - с. 79 - 81.
5. Мезенцева О.Ю., Воробьева A.A. Эпидемиология острых и хронических синуситов по Курску и Курской области за 2010 год // Российская ринология. Мат. VIII Конгресса Российского общества ринологов (22-24 июня 2011г.) -2011. -№2. - с. 15.
6. Мезенцева О.Ю., Родионова М.В., Воробьева A.A.. Цитологические особенности слизистой оболочки носа у больных хроническим риносинуситом // Мат. Российской научно-практической конференции молодых ученых-медиков, организованной Воронежским, Курским, Казанским медицинскими вузами (2728 февраля 2012 г.). - Казань, - 2012. - с. 216-218.
7. Пискунов И.С., Мезенцева О.Ю., Воробьева A.A. Клинические особенности этмоидита в зависимости от анатомического строения решетчатого лабиринта // Российская ринология. Мат. IX Конгресса Российского общества ринологов (27-29 июня 2012г.) - 2012. - №2. - с. 19.
8. Иванов В.П., Мезенцева О.Ю., Воробьева A.A. Анализ потенциальных генов-кандидатов при хроническом риносинусите // Российская ринология. Мат. IX Конгресса Российского общества ринологов (27-29 июня 2012г.) - 2012. -№2.-с. 16.
9. Иванов В.П., Полоников A.B., Бушуева О.Ю., Мезенцева О.Ю., Воробьева A.A. Роль полиморфизмов генов ферментов глутатион-Б-трансфераз
23
(GSTT1, GSTM1) в развитии полипозиого этмоидита // «Журнал ушных, носовых и горловых болезней». - 2013. -№ 3-е. - с. 144.
10. Полоников A.B., Бушуева О.Ю., Мезенцева О.Ю., Воробьева A.A.. Анализ потенциальных генов-кандидатов при хроническом риносинусите // Мат. итог. науч. конф. сотрудников КГМУ, Центр. - Черноз. науч. центра РАМН и отделения РАЕН, поев. 78-летию КГМУ (7 февраля 2013 г.). - Курск, - 2013. - Т. -I.-с. 218-220.
11. Мезенцева О.Ю., Воробьева A.A. Определение уровня лактоферрина в секрете из полости носа больных хроническим бактериальным риносинуситом // Мат. 78-й Всероссийской научной конференции студентов и молодых ученых с международным участием «Молодежная наука и современность» (17-18 апреля 2013г.). - Курск, - 2013. - 4.2. - с. 89 - 90.
12. Мезенцева О.Ю., Воробьева A.A., Медведева O.A. Роль биопленок в патогенезе хронического синусита // Российская ринология. Мат. X Конгресса Российского общества ринологов (27-29 июня 2013г.). -2013. - №2. — с. 44-45.
13. Мезенцева О.Ю., Воробьева A.A., Иванов В.П., Полоников A.B., Бушуева О.Ю. Изучение роли полиморфных вариантов генов ферментов 2 фазы биотрансформации ксенобиотиков в формировании предрасположенности к полипозному этмоидиту // Российская ринология. Мат. X Конгресса Российского общества ринологов (27-29 июня 2013г.)-2013.-№2.-с. 64.
14. Мезенцева О.Ю., Воробьева A.A. Изучение содержания фактора местного иммунитета-лактоферрина в секрете из полости носа больных хроническим бактериальным риносинуситом // Мат. V Научно-практической конференции оториноларингологов Центрального Федерального Округа Российской Федерации, поев. 140-летию образования клиники оториноларингологии МОНИКИ и 75-летию со дня рождения профессора В.Г. Зенгера (2-3 октября). -2013. - С. 90.
Подписано в печать 15.06.2014г. Формат А5. Бумага офсетная. Печать цифровая. Т ираж 100 жч. Заказ № 668.
Отпечатано в типографии ООО «Папшер» г. Москва, ул. Крылатская 33. корпус 2. Тел. (4951415-61-05.
Текст научной работы по медицине, диссертация 2014 года, Воробьева, Анастасия Алексеевна
Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Курский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации
На правах рукописи
04201460308
УДК 616.216.4 - 002: 616.216.4
ВОРОБЬЕВА АНАСТАСИЯ АЛЕКСЕЕВНА
КЛИНИЧЕСКИЕ, АНАТОМИЧЕСКИЕ, БАКТЕРИОЛОГИЧЕСКИЕ И ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ХРОНИЧЕСКОГО БАКТЕРИАЛЬНОГО И
ПОЛИПОЗНОГО ЭТМОИДИТА
Диссертация
на соискание ученой степени кандидата медицинских наук по специальности 14.01.03 - болезни уха, горла и носа
Научные руководители: доцент,
кандидат медицинских наук Мезенцева О.Ю.
профессор, доктор медицинских наук Иванов В.П.
Курск-2014
СОДЕРЖАНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ......................................................................4
ВВЕДЕНИЕ.........................................................................................7
Глава I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ...............................................................14
1.1. Тенденции изучения анатомического строения решетчатой кости и решетчатого лабиринта в общей структуре патологии носа и ОНИ.................................................................................................14
1.2. Современные представления о роли лактоферрина и биопленок в развитии ХРС.................................................................................................24
1.3. Генетические аспекты этиопатогенеза хронического риносинусита............35
Глава II. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ..............................45
2.1. Общая характеристика больных...........................................................45
2.2. Методы исследования.....................................................................48
Глава III. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ......................56
3.1. Клинические особенности течения синусита в зависимости от анатомического строения решетчатой кости и решетчатого лабиринта...................................56
3.2. Роль лактоферрина в патогенезе хронического бактериального риносинусита.....................................................................................75
3.3. Цитологические особенности слизистой оболочки полости носа у больных хроническим риносинуситом........................................................................85
3.4. Молекулярно-генетическое исследование генов факторов внешней среды и факторов роста с предрасположенностью к полипозному этмоидиту............................................................................................................91
3.4.1. Анализ популяционного распределения исследуемых ДНК - маркеров ..............................................................................................................................91
3.4.2. Анализ ассоциации полиморфизмов исследуемых генов с предрасположенностью к полипозному этмоидиту...................................................93
3.4.3. Исследование полового диморфизма в проявлении ассоциаций исследуемых ДНК - маркеров с предрасположенностью к полипозному этмоидиту.................................................................................................96
3.4.4. Анализ ассоциаций парных межгенных комбинаций исследуемых генетических маркеров с риском развития полипозного этмоидита..................99
ГЛАВА IV. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ............................................102
ВЫВОДЫ........................................................................................112
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ....................................................114
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.....................................................................115
ПРИЛОЖЕНИЕ.................................................................................143
СПИСОК УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ
95% С1 — 95% доверительный интервал
ВОЗ - Всемирная организация здравоохранения
ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислота
ИЛ-1 - интерлейкин 1
ИЛ-3 - интерлейкин 3
ИЛ-4 - интерлейкин 4
ИЛ - 5 - интерлейкин 5
ИЛ - 8 - интерлейкин 8
ИЛ-13 - интерлейкин 13
КТ — компьютерная томография
МЕ - международная единица
ОАА - отягощенный аллергологический анамнез
ОНП - околоносовые пазухи
РХВ — равновесие Харди-Вайнберга
РЭМ - растровая электронная микроскопия
Усл.ед. — условные единицы
ФАТ - фактор активации тромбоцитов
ФБК - ферменты биотрансформации ксенобиотиков
ХБРС - хронический бактериальный риносинусит
ХРС - хронический риносинусит
ХПРС — хронический полипозный риносинусит
цАМФ - циклический аденозина монофосфат
ЭКГ - электрокардиограмма
ICAM-1 - внутриклеточная молекула адгезии 1
IgA — иммуноглобулин А
IgE - иммуноглобулин Е
CFTR - белок-регулятор мембранной проводимости хлорных каналов CYP1A1 — цитохром Р450, семейство А, подсемейство 1, полипептид 1 EGF-эпидермальный фактор роста FGF - фактор роста фибробластов
GM-CSF - гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор GST — глутатион S-трансфераза
GSTT1- глутатион S-трансфераза, класс 0, изоформа 1 GSTM1 - глутатион S-трансфераза, класс изоформа 1 GSTP1 - глутатион S-трансфераза, класс тс1, изоформа 1
IGF - инсулиноподобный фактор роста МВР-основной белок миелина
TGF lß- трансформирующий ростовой фактор-бета 1 TNF- а - фактор некроза опухоли альфа RANTES - хемокин, выделяемый Т-клетками при активации VCAM-1 - молекула адгезии сосудистого эндотелия 1 типа
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. В общей структуре заболеваемости ЛОР — органов поражения носа и околоносовых пазух прочно заняли первое место как по анализу обращаемости в поликлинику, так и в группе больных, проходящих лечение в стационарных условиях, причем на долю риносинуситов приходится 44 — 46% всех пациентов с ЛОР - патологией [3, 23, 27, 36, 37, 45].
По своему анатомическому строению полость носа является наиболее сложно устроенным органом человеческого организма [12, 16, 47]. В исследовании, проведенном B.C. Пискуновым (2002) было установлено, что отдельные эндоназальные анатомические структуры или их комплексы в эмбриональном или постнатальном периодах развиваются аномально, в результате на каком-то этапе жизни сформировавшаяся аномалия может привести к функциональным нарушениям, способствующим развитию патологического процесса в слизистой оболочке носа и околоносовых пазух.
Однако, до сегодняшнего дня в литературе недостаточно освещены особенности этмоидита в зависимости от анатомического строения решетчатой кости. Функциональное и клиническое значение эндоназальных структур, являющихся элементами решетчатой кости, так же требует дополнительного изучения.
С развитием молекулярно-генетических технологий открылись широкие возможности для формализации генетической компоненты подверженности
заболеваний. В настоящее время накоплено определенное число данных о вовлеченности различных полиморфных генов в формирование предрасположенности к развитию эндоназальной патологии. Однако, несмотря на достигнутые успехи мирового научного сообщества в области изучения генома человека и в разработке высокоразрешающих методов анализа ДНК, по-прежнему известно относительно небольшое число генов, которые в совокупности только частично объясняют некоторые звенья патогенеза хронического риносинусита.
На современном этапе в медицинской микробиологии происходит переосмысление процессов, происходящих при хронических воспалительных заболеваниях. Исследования механизмов развития инфекционного процесса, включая образование персистирующих форм микроорганизмов, не могут не учитывать наличия особого биологического явления - формирования бактериальных биопленок. В немногочисленных исследованиях, направленных на изучение активности антимикробных пептидов по отношению к биопленкам, было продемонстрировано, что микробные клетки, входящие в структуру биопленки, менее восприимчивы к определенным пептидам антибактериальных препаратов, чем планктонные клетки, например к лактоферрину. Несмотря на высокую концентрацию лактоферрина в секрете верхних дыхательных путей и его защитной роли против широкого спектра инфекционных агентов, совсем немного известно о роли, которую он играет в развитии ХРС.
Изучение этих вопросов крайне важно для оториноларингологов. Лечащий врач должен, основываясь на знании этих особенностей, найти индивидуальный подход в каждом конкретном случае, выбрать наиболее подходящую тактику лечения, исходя из основных патогенетических звеньев развития этмоидита.
Степень разработанности темы. Анализ специальной литературы и диссертационных исследований, посвященных строению околоносовых пазух, в частности, решетчатого лабиринта, роли генетических факторов и бактериальных биопленок в развитии хронического риносинусита, особенностям
патофизиологических процессов, происходящих в клетках решетчатого лабиринта при этмоидите и в организме в целом обусловили обращение к разнообразным научным источникам на стыке различных дисциплин: ринология, рентгенология, микробиология, аллергология, генетика, цитология.
Особенности топографической анатомии решетчатого лабиринта наиболее освещены в трудах, как отечественных - Н.И. Пирогов, В.Т. Жолобов, Н.С. Скрипников, B.C. Сперанский, A.C. Киселев, В.Р. Гофман, Т.А. Лушникова, Пискунов И.С., Пискунов B.C., так и зарубежных ученых - D.W. Kennedy, S.J. Zinreich, M. Tos, С. Mogensen. Огромный вклад в изучение морфологии клеток решетчатого лабиринта внесли М.В. Милославский, Г.К. Корнинг, В.О. Калина, Ф.С. Бокштейн, Т.В. Золотарев, Г.Н. Топоров, Р.Д. Синельников, Б.В. Шеврыгин, W. Messerklinger. H. Stammberger, Е. Zuckerkand, J.M. Bernstein.
При рассмотрении причин развития этмоидита с точки зрения бактериологических факторов - формирования и развития биопленок, следует выделить труды таких исследователей, как Антони Ван Левенгук, J.W. Costerton, K.D. Xu, J. Cryer, T.S. Walker, P.K. Singh, C.B. Whitchurch, P. Stoodly, K.J. Tack, L.D. Sabath, H.H. Ramadam. Спектр рассмотренных ими вопросов касался роли биопленок в организме в целом и при патологических процессах, в том числе на слизистой полости носа. Однако, до настоящего времени сохраняются споры и трудности относительно методик обнаружения биопленок, а научные исследования не затрагивали клинических особенностей развития хронического риносинусита при наличии биопленок на слизистой оболочке полости носа.
В процессе формирования хронического воспалительного процесса на слизистой оболочке носа и околоносовых пазух нельзя не учитывать генетических факторов, повлекших за собой развитие хронического риносинусита. Изучению данного вопроса посвящены работы A.B. Полоникова, M. Rugina, W.A. Greisner, A. Drake-Lee, A. Delagranda, К. Takeuchi, A.A. Fryer, С. Oretti, F.D. Gilliland, С. Ozean, L. Tamer, J.R. Perloff, J.N. Palmer. Эти исследования являются лишь первым этапом в изучении наследственной природы хронического синусита, они выявляют лишь некоторые закономерности в его развитии. Большая часть этих
работ по объему выборки не является рандомизированными с позиции генетического исследования, изучению подверглись только несколько генов, которые при этом оказывают влияние преимущественно на одно звено патогенеза.
Актуальность и недостаточная разработанность проблемы обусловили выбор темы диссертационного исследования: «Клинические, анатомические, бактериологические и генетические особенности хронического бактериального и полипозного этмоидита».
Изложенные выше предпосылки определили цель и задачи нашего исследования.
Цель исследования. Изучить влияние анатомических, бактериологических и генетических факторов на развитие и клинические особенности течения хронического бактериального и полипозного этмоидита.
Для реализации этой цели были поставлены следующие задачи:
1. Изучить методом компьютерной томографии особенности анатомического строения решетчатой кости у больных этмоидитом.
2. Установить частоту поражения различных групп клеток при изолированном этмоидите и при его сочетании с поражением других пазух.
3. Оценить протективную функцию лактоферрина при хроническом бактериальном этмоидите.
4. Провести анализ ассоциаций аллелей и генотипов полиморфных вариантов генов факторов внешней среды и факторов роста: 1462У гена СУР1А1, 1105У гена С8ТР1, гена С8ТТ1, +/йе\ гена 08ТМ1, +6Ш/А гена ЕвР, -509С/Т гена ТвРШ с предрасположенностью к развитию полипозного этмоидита.
5. Изучить проявления полового диморфизма в ассоциациях полиморфизма генов факторов внешней среды и факторов роста у пациентов с полипозным этмоидитом.
и
6. Исследовать взаимодействия между различными классами исследуемых генов и дать оценку их комплексного влияния на риск возникновения полипозного этмоидита.
Научная новизна
Впервые определены особенности анатомического строения решетчатой кости у больных этмоидитом. Установлены взаимосвязи анатомического строения клеток решетчатой кости с объемом воспалительного процесса, его локализацией, степенью выраженности. Впервые определена частота поражения различных групп клеток при изолированном этмоидите и при сочетании его с поражением других пазух. Впервые изучена роль лактоферрина в развитии бактериального воспалительного процесса ОНП. Впервые в рамках одного исследования проведен комплексный молекулярно-генетический анализ полиморфизма генов, вовлеченных в патогенез ХПРС и установлены новые генетические маркеры предрасположенности к данному виду патологии. Впервые изучены особенности взаимодействия кандидатных генов прихроническом полипозном риносинусите, выявлены особенности полового диморфизма в проявлении ассоциаций генов.
Практическая значимость
Полученные в ходе проведенного исследования данные могут быть использованы в практике врача-оториноларинголога для определения стратегии диагностики и выбора тактики ведения больных с рассматриваемой патологией. Результаты научной работы могут быть внедрены в практическое здравоохранение в плане определения фактора местного иммунитета-лактоферрина, как протективного фактора в формировании биопленок при хроническом бактериальном риносинусите. В группах риска по хроническому полипозному риносинуситу будет возможным проведение молекулярно-генетических исследований на предмет выявления полиморфных вариантов генов и использование их в вероятной оценке риска развития эндоназальной патологии. Установленные нами гены могут быть включены в панель молекулярно-
генетических диагностических маркеров для прогнозирования риска развития полипозного этмоидита. Семьям с отягощенным анамнезом по данному заболеванию рекомендуется на основании генетических, средовых факторов проводить расчет риска развития заболевания и прогнозировать особенности его течения с использованием логистического регрессионного анализа. Результаты исследования могут быть использованы в практической работе врача-оториноларинголога, включены в лекционный материал в вузах медицинского профиля и на курсах повышения квалификации медицинских работников.
Личный вклад аспиранта. Аспирант лично проводила анализ всех компьютерных томограмм, включенных в исследование. Участвовала в комплексном обследовании всех пациентов. Осуществляла анализ, статистическую обработку и обобщение всех результатов, полученных в ходе исследования.
Апробация работы
Основные положения работы доложены и обсуждены на пленарных заседаниях Курского областного научного общества оториноларингологов 24.10.2011, 26.11.2012, 26.02.2013; 77 Всероссийской научной конференции студентов и молодых ученых с международным участием «Молодежная наука и современность» г. Курск 18.04.2012; Межрегиональной научно-практической конференции «Воспалительные заболевания ЛОР-органов: реальность и перспективы» г. Курск 31.03.2012; на ежегодной традиционной конференции Украинского научного общества оториноларингологов г. Севастополь 19.05.2013; на ежегодном обществе оториноларингологов г. Тамбов 21.06.2013. Апробация работы проведена на межкафедральном заседании кафедры оториноларингологии и кафедры биологии, медицинской генетики и экологии 30.04.2013.
По материалам диссертации опубликовано в печати 14 работ. Из них в журналах, рекомендуемых ВАК - 4.
На защиту выносятся следующие положения диссертации:
1) От характера распространения воспалительного процесса в пределах решетчатой кости зависит обширность поражения других околоносовых пазух. Характер поражения клеток решетчатой кости напрямую зависит от формы строения решетчатого лабиринта.
2) Протективным фактором в формировании биопленки при ХБРС является лактоферрин, содержащийся на слизистой оболочке носовой полости.
3) Делеционный генотип del/del гена GSTT1 и вариантный аллель 105Val гена GSTP1 - факторы генетической предрасположенности к полипозному этмоидиту. Повышенный риск развития полипозного этмоидита у мужчин ассоциирован с генотипом del/del гена GSTT1.
4) Установленные комбинации генотипов определяют повышенный риск возникновения изучаемых заболеваний. Установленные межгенные различия обусловлены накоплением среди больных главным образом вариантных полиморфных аллелей генов глутатион-8-трансфераз.
Объем и структура работы.
Диссертация изложена на 155 листах машинописного текста, содержит 18 рисунков, 21 таблицу, 3 диаграммы. Состоит из введения, обзора литературы, одной главы собственных исследований, обсуждения результатов, выводов, практических рекомендаций, списка литературы, включающего 49 отечественных и 230 иностранных наименований работ, а так же приложения.
ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Тенденции в изучении анатомического строения решетчатой кости и